霍炳武　計劍祥　韋俊尤　馮星

摘要：文章介紹了一種車門補強膠片光源定位技術(shù)，采用一種激光投射非接觸式定位裝置，將光源發(fā)生器固定在工位上方，避免與操作工發(fā)生遮擋。光源發(fā)生器通電發(fā)出點光和線光，經(jīng)聚酯薄膜衰減過濾后投射在工位即可完成平面內(nèi)的定位，操作人員根據(jù)點、投射光線定位快速識別補強膠片粘貼位置。補強膠片粘貼位置可以快速識別、判斷，提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：補強膠片;光源定位;激光投射

1 補強膠片的應(yīng)用

在當前汽車制造技術(shù)中，通常會在汽車薄板的重點部位和薄弱部位，粘貼一種以環(huán)氧樹脂為主要材料且附有玻璃纖維布的補強膠片。通常粘貼在車門、頂蓋、側(cè)圍、等薄板覆蓋較大的車身區(qū)域，按照生產(chǎn)工藝要求，準確粘貼補強膠片，能夠很好抑制車身的薄壁振動，確保車身的安全性和NVH性能。

2 補強膠片的安裝方式

經(jīng)過調(diào)研，發(fā)現(xiàn)在車身生產(chǎn)制造過程中，因為補強膠片均按照在板件內(nèi)側(cè)及大型零件中間，在車門和側(cè)圍都沒有補強膠片定位安裝的輔助裝置，粘貼補強膠片時沒有準確定位，有時需要多次粘、撕，調(diào)整補強膠片的位置，才能達到生產(chǎn)工藝要求。現(xiàn)有方法不僅對操作人員的技巧與能力提出更高的要求，而且會導致同種零件，補強膠片粘貼位置不一致，位置誤差在10-30mm。直接影響產(chǎn)品質(zhì)量標準一致性。難以達到精益生產(chǎn)，標準化操作的生產(chǎn)要求。因此，需要開發(fā)一種補強膠片定位安裝的輔助裝置。

三、補強膠片光源定位技術(shù)開發(fā)應(yīng)用

在汽車外板內(nèi)側(cè)上，沒有明顯特征作為粘貼參照點，可以作為補強膠片粘貼位置無法快速識別以及準確粘貼。如果在沖壓件上增加沖壓標定成本太高，不適用于外板。如果是增加鋼性限位機構(gòu)，缺點是結(jié)構(gòu)復雜，占據(jù)空間位置大，不方便生產(chǎn)焊接。經(jīng)過不斷試驗和驗證，最終確定了使用光源定位技術(shù)。

光源定位技術(shù)采用一種激光投射非接觸式定位裝置。光源發(fā)生器固定在工位上方，避免與操作工發(fā)生遮擋。光源發(fā)生器通電發(fā)出點光和線光，經(jīng)聚酯薄膜衰減過濾后投射在工位即可完成平面內(nèi)的定位，操作人員根據(jù)點、線定位快速識別補強膠片粘貼位置。光源定位裝置主要由光源發(fā)生器、卡點螺栓、調(diào)節(jié)筒、萬向節(jié)組成;

3 車門補強膠片光源定位技術(shù)的應(yīng)用實例

在國內(nèi)某汽車車門生產(chǎn)線上，光源發(fā)生器安裝在300mm長調(diào)節(jié)筒內(nèi)，可前后移動，位置通過M6卡點螺栓固定;調(diào)節(jié)筒固定連接萬向節(jié)，并一體安裝到貼膠工位上方，位置以方便維護和不發(fā)生遮擋，調(diào)整不發(fā)生干涉;

在一個平面內(nèi)，光源發(fā)生器具有2個移動、1個轉(zhuǎn)動，共3個自由度。投射的光線由一個點限制了補強膠片沿x、y軸的移動，一條線限制了補強膠片沿z軸轉(zhuǎn)動，平面內(nèi)的3個自由度完全約束，補強膠片的粘貼位置得到有效確定，安裝位置誤差控制在2mm以內(nèi)。原光源發(fā)生器發(fā)出的是強光，現(xiàn)場通過某品牌聚酯薄膜衰減70%，柔滑光線對人員的影響，保持原有的定位效果。

現(xiàn)在生產(chǎn)線均為柔性生產(chǎn)，每個生產(chǎn)區(qū)域會切換多種不同車型生產(chǎn)，所以要將每一組光源發(fā)生器對應(yīng)一塊補強膠片定位，根據(jù)不同車型工藝要求，可以適時增減光源發(fā)生器數(shù)量。根據(jù)工藝需求，通過調(diào)節(jié)光源發(fā)生器在調(diào)節(jié)筒內(nèi)的位置，可以改變線光覆蓋長度。繞垂直軸轉(zhuǎn)動可以改變點、線光的左右位置，線光覆蓋長度保持不變。調(diào)節(jié)筒的俯仰轉(zhuǎn)動可以調(diào)節(jié)點、線光的上下位置，線光覆蓋長度保持不變。綜合三種調(diào)節(jié)，可以將點、線定位在理想位置。

光源定位裝置使用方便，只需要一個電源適配器輸出12V/2A的直流電提供光源，在生產(chǎn)啟動和結(jié)束時，一個開關(guān)控制定位裝置的啟停，方便快捷。該裝置設(shè)計制作成本低，結(jié)構(gòu)簡潔，可以自主實施，降低改善成本。

該技術(shù)已應(yīng)用車門線5種車型的生產(chǎn)線上，提升崗位操作周期時間3秒鐘，有效避免了人員技能差異帶來的產(chǎn)品質(zhì)量影響，補強膠片粘貼位置質(zhì)量合格率達到了100%，保證了設(shè)計與制造的一致性。

4 總結(jié)

補強膠片光源定位技術(shù)，設(shè)計結(jié)構(gòu)簡潔，可以自主實施，多組裝置配合使用，通過工裝拼臺的車型區(qū)分組合光源裝置，控制高、低配車型光源裝置分別投射。配置靈活，可重復利用。補強膠片根據(jù)點、線光定位，實現(xiàn)毫米級精準粘貼，避免多次粘、撕的動作浪費，形成標準化操作提高生產(chǎn)效率。裝置部件來源廣泛，安裝位置適應(yīng)性強，成本低，維護方便，具有很強的推廣應(yīng)用價值。

參照文獻：

[1]葉修梓 ?陳超祥 ?零件與裝配體[M] ?北京：機械工業(yè)出版社， 2007.

[2]林直義 ?汽車材料技術(shù) ? 北京：機械工業(yè)出版社， 2019.

[3]龐劍著 ?汽車車身噪聲與振動控制 ? 北京：機械工業(yè)出版社， 2015.

[4]劉顯臣 ?汽車NVH綜合技術(shù) ?北京：機械工業(yè)出版社， 2014

作者簡介：霍炳武（1981.11-），男，漢族，廣西藤縣，上汽通用五菱汽車股份有限公司 ?車身焊接專家技師/焊接高級技師，研究方向：機械化、智能焊接。